DE19736288A1 - Energieautarke Solarzellen-Anlage zur Ionen-Raumluftreinigung und Raumklimatisierung - Google Patents

Energieautarke Solarzellen-Anlage zur Ionen-Raumluftreinigung und Raumklimatisierung

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DE19736288A1
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Heinz Prof Dr Hoelter
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T23/00—Apparatus for generating ions to be introduced into non-enclosed gases, e.g. into the atmosphere
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F8/00—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying
    • F24F8/10—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying by separation, e.g. by filtering
    • F24F8/192—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying by separation, e.g. by filtering by electrical means, e.g. by applying electrostatic fields or high voltages
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Description

Konventionelle Systeme zur Raumklimatisierung und Raumluftreinigung bestehen gewöhnlich aus einer zentralen Klimaanlage, die im Keller oder Dachgeschoß eines klimatisierten Gebäudes installiert ist. Aus jedem Raum wird die Luft durch ein System von Luftschächten zur zentralen Klimaanlage geführt, dort gewaschen, mit Filtern gereinigt, erwärmt oder gekühlt und anschließend durch ein zweites System von Luftschächten wieder in die einzelnen Räume zurückgeführt.
Für den Transport der Raumluft durch eine zentrale Klimaanlage ist ein erheblicher Energieaufwand nötig. Darüber hinaus besteht bei mangelhafter Wartung einer solchen Anlage die Gefahr, daß sich in Filtern und anderen Teilen der Klimaanlage gesundheitsschädliche Keime und Bakterien ansiedeln und vermehren, die mit der "klimatisierten" Luft in die Räume transportiert werden und dadurch die Gesundheit von Personen in den klimatisierten Räumen beeinträchtigen können.
Der hohe Energieaufwand und die Gefahr der Mikroorganismen-Anreicherung bei konventionellen zentralen Klimaanlagen können durch Einbau dezentraler energieautarker Solarzellen-Anlagen zur Ionen-Raumluftreinigung und Raumklimatisierung in den einzelnen Räumen vermieden werden.
Eine Solarzellen-Anlage zur Ionen-Raumluftreinigung und Raumklimatisierung besteht aus einem Solarzellensystem, einem elektronischen Gleichspannungswandler und einer Ionenraumklima-Deckenelektrode für die elektronische Raumluftreinigung.
Die Solarzellen können als Siliziumchip-Zellen an der Außenwand des Gebäudes oder als Dünnfilm-Zellen an der Außenseite der Fensterscheiben angebracht sein. Die Solarzellen liefern eine kleine Gleichspannung, die durch einen elektronischen Gleichspannungswandler auf eine Gleichspannung von etwa 2 kV transformiert wird. Zwischen den Solarzellen und dem Gleichspannungswandler kann auch ein Puffer-Akkumulator eingefügt sein, aus dem während der Nacht die notwendige Energie entnommen wird.
Die Gleichspannung von 2 kV wird für den Betrieb der Ionenraumklima-Deckenelektrode benötigt. Eine solche Deckenelektrode besteht aus ein oder mehreren leichten Kunststoffplatten, die an der Raumdecke angebracht werden können. Die Kunststoffplatten sind an ihrer Unterseite mit einer Metallfolie beschichtet. An diese Folie wird eine negative elektrische Gleichspannung von 2 kV angelegt. Die mit Folie beschichteten Kunststoffplatten enthalten regelmäßig verteilte Bohrungen, in denen Ionenquellen eingebettet sind. Jede solche Ionenquelle besteht aus einem dünnen Metalldraht, der durch ein spezielles Verfahren eine feine Spitze erhält. An der Ionenquelle wird eine negative elektrische Spannung von etwa 2 kV angelegt. Dadurch emittieren diese negative atmosphärische Kleinionen, die durch das elektrische Feld der Deckenelektrode in den darunter liegenden Raum transportiert werden. Auf dem Weg von der Deckenelektrode zum Fußboden bzw. den Raumwänden lagern sich die Kleinionen an größere Schadstoffteilchen in der Raumluft an und bilden mit diesen Teilchen negative Großionen. Bei den Schadstoffteilchen kann es sich um Rauch-, Ruß-, Staub- und Geruchspartikel handeln, an die auch Bakterien, Viren, Pollen und Keime angelagert sein können. Die Großionen und damit die Schadstoffteilchen werden durch das elektrische Feld der Deckenelektrode zum Fußboden und den Raumwänden transportiert und dadurch aus der Raumluft entfernt. In der beiliegenden Zeichnung ist die erfindungsgemäße Anordnung dargestellt
mit (1) - die Raumdecke
mit (2) - die Raumwand
mit (3) - der Boden des Raumes
mit (4) - das Fensterglas
mit (5) - die Dünnfilm-Solarzelle
mit (6) - der Hochspannungsgenerator
mit (7) - die Zuleitung
mit (8) - die Ionengeneratoren
mit (9) - die Elektrode
mit (10) - der elektrische schwach leitende Bodenbelag.
Die relativ niedrige Spannung von 2 kV an den Ionengeneratoren hat den positiven Effekt, daß bei der Ionenerzeugung keine gesundheitsschädlichen Nebenprodukte wie Stickoxide und Ozon gebildet werden.
Die von den Ionenquellen emillierten Kleinionen können auch in Wechselwirkung mit schädlichem atmosphärischen Spurgengasen wie CnHm, SO2 und NOx treten und deren Raumluftkonzentration beeinflussen.
Die elektronische Raumluftreinigung kann in folgenden Bereichen eingesetzt werden:
  • - zusätzliche Raumluftreinigung im Operationssaal
  • - zusätzliche Raumluftreinigung in Büro- und anderen Arbeitsräumen zur Bekämpfung des Sick-Building-Syndroms
  • - Luftreinigung in Kraftfahrzeugen, insbesondere zur Beseitigung von Geruchsbelästi­ gungen (Ausdünstungen aus Kunststoffteilen der Innenausstattung, Geruchsstoffe von außen)
  • - Luftverbesserung in Wohn- und Aufenthaltsräumen
  • - Geruchsverminderung in Telefonzellen und Toiletten.
Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die vorstehend im einzelnen beschriebenen und ausgeführten Ausbildungsformen beschränkt, sondern es sind zahlreiche Abänderungen möglich ohne jedoch von dem Grundgedanken abzuweichen, eine Ionenraumklima- Deckenelektrode so auszubilden, daß sie aus leichten Kunststoffplatten besteht, die an ihrer Unterseite mit Metallfolie bedeckt sind, die Kunststoffplatten an ihrer Unterseite Bohrungen enthalten, in denen Ionengeneratoren eingebettet sind, jeder Ionengenerator aus einem dünnen Metalldraht besteht, der durch ein spezielles Verfahren eine feine Spitze erhält, an die Metallfolien und Metalldrahtspitzen eine negative elektrische Gleichspannung von etwa 2 kV angelegt wird, die Betriebsspannung von 2 kV aus Solarzellen mit angeschlossenem Gleichspannungswandler gewonnen wird und diese Solarzellen Siliziumchip-Zellen an der Außenwand des Gebäudes oder Dünnfilm-Zellen an der Außenseite der Fenster sind.

Claims (6)

1. Ionenraumklima-Deckenelektrode, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus leichten Kunststoffplatten besteht, die an ihrer Unterseite mit Metallfolie bedeckt sind.
2. Ionenraumklima-Deckenelektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffplatten an ihrer Unterseite Bohrungen enthalten, in denen Ionengeneratoren eingebettet sind.
3. Ionenraumklima-Deckenelektrode nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Ionengenerator aus einem dünnen Metalldraht besteht, der durch ein spezielles Verfahren eine feine Spitze erhält.
4. Ionenraumklima-Deckenelektrode nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an die Metallfolien und Metalldrahtspitzen eine negative elektrische Gleichspannung von etwa 2 kV angelegt wird.
5. Ionenraumklima-Deckenelektrode nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Betriebsspannung von 2 kV aus Solarzellen mit angeschlossenem Gleichspannungswandler gewonnen wird.
6. Ionenraumklima-Deckenelektrode nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Solarzellen Siliziumchip-Zellen an der Außenwand des Gebäudes oder Dünnfilm-Zellen an der Außenseite der Fenster sind.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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